眾所周知，金屬材料（liào）的力學（xué）性能主要是由（yóu）其組（zǔ）織機結構（gòu）決定的，淬火後能否淬透（tòu），能（néng）否獲得馬氏體組（zǔ）織，是材料能否通過熱處理改（gǎi）變其力學性能的先決條件。鋼的淬（cuì）透性是具體衡量獲得馬氏體組（zǔ）織能力（lì）的一個重要指標，淬火後獲得淬硬層深度主要取決於鋼的淬透性（xìng），但也受其他因素（sù）影響，其中尺寸是重要因素之一（yī）。45 鋼在水中（zhōng）的臨界淬透直徑為15~23 mm。大截麵的45 鋼的淬硬層深度問題是熱處（chù）理技術人員（yuán）最為（wéi）關心（xīn）的，因為它關係到熱處理後的工件能否達到設計要求。所以（yǐ），對大截麵45 鋼進行與生產實踐相（xiàng）一致的工況下淬硬層深度沿截麵分布問題進行探索及工藝路線設計很有（yǒu）必要。

      1 實驗方法

      實驗時（shí）采用生產（chǎn）現場進（jìn）行熱處理調質處（chù）理的45 鋼， 其化學成分為：C 0.42%~0.50%、Si 0.17%~0.37%、Mn 0.50%~0.80%，S 0.040%，P 0.040%。試樣選用（yòng）直徑分別為40 mm、60 mm 、80 mm、100 mm、120 mm、155 mm 的銷軸類棒料，長度（dù）均大於直徑的（de）2.5倍，剝去1 mm 厚的表皮後備用。試樣的淬火溫度為840 ℃，淬火介質采用10﹪的鹽水，回（huí）火溫度選用200~600 ℃。熱處理後磨去表麵氧化皮（pí），以保證硬度測（cè）試的平衡性並消除表麵脫碳對工件硬度的影響，每（měi）個試樣處理後，在其長（zhǎng）度二分之一處用砂輪機（jī）在水冷下剖開（kāi），硬度沿同心圓測定，每個硬度值測（cè）定5~10 個（gè）點以提高（gāo）數據的準確性。

      2 實驗結論及分析

      2.1 實驗結論及分析

      通過實驗可以看出大截麵45 鋼的淬硬（yìng）層深度僅為1~5 mm， 除表層外（wài）， 大部分得不到馬氏體組織。因此，在高溫回火（huǒ）後僅僅是表層（céng）獲得具有良好的綜合力學性能的回火索氏體，而傳統的銷軸類零件加工路線調質處理安排在粗加工之前，按（àn）照工廠通常的調質處理件的加（jiā）工餘量2.5 mm， 對於（yú）大截（jié）麵45 鋼來說， 經粗加工（gōng）後調質（zhì）處理的效果基（jī）本被消除。因此，對大截麵銷軸類零件，調質處理工序應安排在粗加工之後，否則達不到（dào）要求。

      2.2 用淬火加低溫回火替代調質處理

      在工程機械中大量采用的大截麵（miàn）45 鋼銷軸類零件，有的是將（jiāng）調質（zhì）處理作為最終熱處理，有（yǒu）的是把調質處理作為預備熱處理，然後再進行（háng）表麵（miàn）高頻淬火、中頻淬火。通過以上試（shì）驗可知，在一定條件下可以用淬火加低溫回火（huǒ）代替上述熱處（chù）理工序，因為淬硬層200 ℃回火得到的（de）是回火馬氏體組織，其硬度、強度、耐磨性均要比回（huí）火索氏體高許（xǔ）多，且表麵還產生殘（cán）餘應力，提高了鋼的疲勞（láo）強度，這就（jiù）相當於表麵淬火所（suǒ）得到的1~4 mm 的硬化層深度。此外，對於大截麵工件來說因淬透性的因素（sù）低溫回火的芯部性能與高溫回火相（xiàng）差不大，芯部（bù）性能在500℃以下沒什（shí）麽變（biàn）化，即低（dī）溫回（huí）火與高溫回火後的性能基本相（xiàng）同，還不至於增加回火脆性，影響其承受衝擊載荷的能力。應該指出用淬火加低溫回火替代調質處理僅適用（yòng）加工餘量不大的工件。

      2.3 用（yòng）正火取代調質處理作為預先熱處理

      直徑（jìng）大於100 mm 大截麵45 鋼軸類零件的淬硬層深度僅為1~2 mm，除表層外（wài），大部（bù）分得不（bú）到馬氏體組織。因此，在（zài）高溫回火後僅僅是表層獲得具有良好的綜合力學性能的（de）回火索氏體，調質處理的效果十分有限。對於直徑（jìng）大於100 mm 的大截麵（miàn）軸。類零件可以用正火（huǒ）取代調（diào）質而作為高頻淬火、中頻淬火（huǒ）的前處理工序，這樣既可達到零件的使（shǐ）用要求，又可以降低生產成（chéng）本，節約（yuē）能源，提高生產效率。

      3 結論（lùn）

      綜上所述， 調質處理後直接使用的大截麵45鋼工件，若用淬火加低溫回（huí）火替代調質處（chù）理，不但可提高鋼的（de）硬度、強度、耐磨性，而且芯部具有一定的（de）抵抗衝（chōng）擊的能力（lì），因而可提高零件質量，使零件（jiàn）壽命延長。對於直（zhí）徑大於100mm的（de）大截麵軸類零件可以用正火（huǒ）取代調質而作為（wéi）高頻淬火、中頻淬火（huǒ）的（de）前處理工序（xù）。目前已（yǐ）經對水泥機械、重型機械的銷軸類零件用淬火加（jiā）低溫回火替（tì）代調質處理，經過（guò）3年多的使用，完全能夠滿足使（shǐ）用要求，且大大降低了生產成（chéng）本。